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JORNAL DA UNICAMP Campinas, 9 a 22 de novembro de 2009
PERFIL
O laboratório real de Furio Damiani
Fotos: Antoninho Perri
Pioneiro da
FEEC e
precursor da
microeletrônica,
docente cativa
alunos com
experimentos
LUIZ SUGIMOTO
[email protected]
O
professor Furio Damiani é um dos precursores da microeletrônica nacional.
Veio da USP para a
Unicamp em 1974, quando nasceu
seu primeiro filho, porque já naquela época considerava São Paulo
inviável para se viver. Aqui, podia
ir e vir do campus de bicicleta, cortando fazenda por estrada de terra.
Ajudou a estruturar a Faculdade
de Engenharia Elétrica e, no então
Laboratório de Eletrônica e Dispositivos (LED), projetou e construiu
um implantador de íons. “Era uma
máquina para implantação a baixa
energia, como se utiliza hoje. Conseguia até separar urânio”.
A Telebrás, financiada com recursos provenientes do Fundo Nacional de Telecomunicações, era interessada nos resultados científicos
e tecnológicos, recorda o docente.
“O Fundo foi extinto e a consequência foi que acabou a Telebrás e o
nosso laboratório. Hoje não temos
indústria microeletrônica no Brasil,
compramos todos os componentes
do outro lado do planeta. Hewlett
e Packard, os dois engenheiros
que fundaram a HP produzindo
equipamentos de boa qualidade,
não deixariam a produção sair dos
Estados Unidos. Mas eles morreram e até a HP é made in China”.
Damiani tornou-se referência dentro do Departamento de
Semicondutores, Instrumentos e
Fotônica (DSIF) da Faculdade de
Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC). Ele, que publicou
inúmeros artigos científicos, vive
um estágio diferente na carreira.
Aos 66 anos, poderia já estar aposentado, mas reluta em deixar seu
conhecimento guardado em casa e
empenha-se em atividades de laboratório, junto a alunos de agora,
crescidos na cultura do videogame.
“A Unicamp precisa investir
bastante em laboratórios reais e
não virtuais. Ninguém gostaria de
ser operado por um cirurgião cuja
experiência foi adquirida apenas
por intermédio de robôs. Nós precisamos do entendimento, pessoal
e intransferível, que ocorre debaixo dos cabelos. É preciso mexer
com essa turma, fazer com que
todos experimentem e entendam
os fenômenos”, prega o professor.
Em suas aulas de laboratório,
Furio Damiani procura cativar o
aluno com experimentos, convidando-o ao raciocínio. Mostra sua
“bolinha preguiçosa”, um ímã de
terras raras que ele solta dentro de
um tubo de metal condutor: o tubo
mede apenas meio metro, mas a
bolinha demora seis segundos para
cair. “Normalmente, a velocidade
de queda deveria aumentar, já que a
força da gravidade fornece aceleração. Mas como temos um imã e um
condutor, surge uma força contrária
à da queda e a aceleração se anula;
a velocidade permanece constante
e a bolinha parece flutuar. Tornar o
fenômeno visível é uma forma de
estimular o aprendizado”.
Em muitas universidades, o
ensino de eletrônica tornou-se
fortemente baseado em simulador,
em detrimento do aprendizado de
conceitos sobre circuitos eletrônicos. “Conhecimento se passa no
contato entre pessoas e não por
computadores – como evoluir na
pesquisa se o modelo é sempre o
mesmo? É preciso exercitar para
aprender, e aprender também significa errar. A história da engenharia
mostra acontecimentos terríveis,
como as quedas dos aviões Comet.
Esta tragédia permitiu ampliar o
conhecimento sobre os materiais,
descobrindo-se o fenômeno de fadiga que, levado em consideração no
projeto dos futuros aviões, evitou a
repetição do problema”.
Exercitar para aprender. O professor conta que passou por uma
ponte de madeira construída por
Newton, na Universidade de Cambridge. Era uma ponte totalmente
desmontável que se sustentava sem
pregos ou parafusos. “Olhando de
perto, vi pregos e parafusos. A explicação: com a morte de Newton, os
alunos deixaram de praticar a operação; certo dia, desmontaram a ponte
mas não conseguiram remontá-la”.
Ainda que resolva se aposentar,
Damiani gostaria que a sua forma
de trabalhar com os estudantes
em laboratório fosse continuada
e valorizada. “Eles precisam entender porque a bolinha demora
a descer. Usar o laboratório
para confirmar leis já
consagradas é perda
de tempo. A partir de uma pergunta,
o aluno precisa aprender a observar,
buscar a melhor equação e prever o
deslocamento de um feixe de laser.
Quem sabe, faz; quem não sabe,
ensina”, diz o professor, brincando
com seu próprio ofício.
Para a comunidade
O docente atenta que desenvolver pesquisas baseadas em
necessidades de campo é próprio
da engenharia, uma peculiaridade
que coaduna com uma opinião
pessoal: que a universidade pública
deve trabalhar para a comunidade
que a sustenta e não se preocupar
apenas com a publicação de papers.
“Podemos fazer as duas coisas. A
publicação deve ter seu espaço, mas
oferecer uma resposta à sociedade
também faz com que a universidade
cresça. Em nosso departamento realizamos pesquisas visando
diversos tipos de aplicações”.
O pesquisador gosta de contar
a experiência da Corning Glass,
indústria chamada para resolver
um sério problema das companhias
de trens nos EUA, em 1908: no
tempo em que mais gente e animais
cruzavam as linhas, usavam-se lanternas de sinalização, cujos vidros
frequentemente se partiam devido
ao choque térmico com a chuva e
a neve. “A solução foi desenvolver
um vidro de baixo coeficiente de
dilatação (de boro-silicato) que não
quebrava mais”.
O fabricante, de acordo com
Damiani, passou a fornecer vidros
para companhias de trens de todo o
mundo. No entanto, em pouco tempo, quase foi à falência, justamente
porque seu produto não quebrava.
“Certo dia, em 1913, um engenheiro da empresa levou um vidro para
casa, a pedido de sua esposa, que
teve a ideia de usá-lo como forma
para bolo. Ela descobriu um uso
diferente para a tecnologia, levando
à criação da marca Pyrex”.
O professor
Furio
Damiani:
“É preciso
exercitar
para
aprender,
e aprender
também
significa
errar”
A propósito, no teto de sua sala
na FEEC, ele aponta o espelho
com três lâmpadas fluorescentes,
uma delas queimada e outra prestes a queimar. “Aquilo que vai
escurecendo o vidro, próximo às
extremidades, é um filamento para
auxiliar o processo de acendimento
da lâmpada, iniciar a descarga no
gás em baixa pressão no interior.
Nas lâmpadas de filamento, o fabricante pode programar quantas
horas elas vão durar”.
O professor segue explicando
que o vidro da lâmpada fluorescente
é coberto internamente por um pó
com óxidos que são iluminados
pelos raios ultravioletas gerados
pela descarga. Dependendo da composição do pó, pode-se gerar luz na
cor desejada, como por exemplo,
mais branca ou mais vermelha. “Em
um experimento, coloquei uma
lâmpada ‘queimada’ num forno
de microondas doméstico. E ela
acendeu, pois o que ‘queimou’ foi
apenas o filamento. Essa lâmpada
é chamada de catodo quente, sendo
possível fabricar as de catodo frio
(sem filamento)”.
Lâmpadas a LED
Segundo Damiani, vem daí o
grande interesse em desenvolver
LEDs (sigla em inglês para diodos
emissores de luz), capazes de gerar
fótons, sem uso de filamento. “O
diodo é fabricado com materiais
semicondutores. LEDs que emitem
luz vermelha, laranja e amarela
usam substratos de GaAs (arseneto
de Gálio); já para obter luz verde
ou azul, deve-se usar substratos de
GaN (nitreto de Gálio). As camadas
ativas dos LEDs, de alguns átomos
de espessura, são dopadas com diversos elementos, que determinam
a cor da luz gerada”.
O docente explica que um LED
de gravador, que acende quando o
aparelho está em funcionamento,
apesar de muito eficiente, não gera
luz suficiente para ser usado, por
exemplo, como um farol de carro.
“Entretanto, podemos fabricar muitos LEDs, um ao lado do outro, a fim
de que possam substituir lâmpadas
incandescentes ou fluorescentes.
Montadoras alemãs já vêm testando
LEDs em faróis de automóveis”.
Tais lâmpadas teriam longa durabilidade e alta eficiência, mas há
um problema a ser resolvido: elas
aquecem, o que degrada os diodos.
“Em LEDs de baixa potência, há
dissipação térmica suficiente. Já
quando agrupados para fornecer
mais luz, como no farol de um automóvel, é preciso encontrar um meio
de refrigerá-los. Os motivos dessa
perda de eficiência relacionada com
a potência dos LEDs (droop) têm
sido muito estudados. Diria que
são boas as chances de substituir
as lâmpadas convencionais pelas
de LEDs, que provavelmente teriam
vida útil maior até que a do usuário.
No entanto, voltaremos ao velho
problema: nessa sociedade baseada no lucro, quem vai querer
fabricar um produto que
não estraga?”.